Расчет на продавливание. Описание

Расчет критической области и критической окружности

Форма критической области зависит от геометрии опоры или верхней части опоры, угла наклона поверхности, подверженной сдвигу, и позиции опоры по отношению к границам и углам плиты. Форма и размер критической области строго определены в нормах, но для каждой нормы расчеты заключаются в определении площади, подверженной действию силы продавливания. При расчете этих значений учитываются ребра зоны плиты и проемов. В таблице отображается длина критической окружности u. Обратите внимание, что в программе учитывается влияние отверстий на длину критической окружности.

A = u * d

где:

A — критическая область;

u — длина критической окружности;

d — эффективная высота сечения плиты.

Расчет предельных усилий или предельных напряжений продавливания

Этот этап расчета включает определение максимальных значений силы продавливания, допускаемой нормами, или максимальных напряжений, которые может выдержать бетонное сечение. Предельная (максимальная) сила является произведением площади критической области на значение напряжения, допускаемое нормами.

Qadm = τ * A

где:

Qadm — допускаемая сила продавливания;

τ — допускаемое напряжение;

A — критическая площадь.

Расчет сил продавливания или напряжений, возникающих в результате внешнего давления

Любые нормы определяют, каким образом сила или напряжение, возникающие в результате действия внешнего давления, будут приложены к площади продавливания. В простейшем случае вычисляется произведение продавливающей силы на соответствующий фактор, в более сложных случаях требуется вычисление напряжений с учетом действующих моментов. В таблице представлено значение расчетного усилия Q, полученного по приведенной ниже формуле

Q = τ * A

τ = V / A

(для норм ACI),

где:

Q — расчетное усилие;

τ — напряжение в критической области;

V — максимальное усилие продавливания;

Mx, My, V — изгибающие моменты и сила в центре тяжести критической области;

Jx, Jy — моменты инерции критической области, по отношению к осям, проходящим через ее центр тяжести;

γ x , γ y, c x , c y — параметры, зависящие от геометрии критической области [ACI 318 11.12.2.2].

Для Еврокода EN 1992-1-1 расчеты, основанные на пункте 6.4.3(3), включают эксцентриситет силы. Эксцентриситет учитывается на основе коэффициента, определенного Еврокодом как коэффициент β в формуле (6.39). RSA в каждый момент времени включает двухосный эксцентриситет. Ввиду этого формула (6.39) расширена и включает две независимые части: Mx/W1x и My/W1y.

Проверка несущей способности

Состоит в сравнении напряжений или сил, вызванных внешним давлением, c предельными значениями. Возможны три ситуации:

В случае, когда армирование не требуется или когда сечение плиты слишком мало, результаты представляются в виде максимальной силы продавливания (при расчете на основе напряжений сила подсчитывается умножением напряжения на площадь продавливания) и отношения допускаемой силы к соответствующей действующей силе. Если армирование требуется, то в программе осуществляется расчет необходимого армирования.

Расчет требуемого армирования

Если напряжения больше, чем допускаемые напряжения для бетонного сечения и одновременно меньше, чем допускаемые, то необходим расчет армирования при продавливании. Вычисления проводятся в соответствии с указаниями норм, касающимися армирования стержня. В программе представлены следующие проблемы: площадь требуемого армирования и размер зоны , в пределах которой требуется армирование. Эти значения показаны в таблице на вкладке "Продавливание". Кроме этого программа представляет значение силы продавливания ( в расчетах, основанных на напряжениях, сила определяется как произведение напряжений и площади продавливания) и отношение грузоподъемности с учетом армирования к соответствующей действующей силе. На рисунках показаны дополнительно пределы зоны армирования; таблица представляет следующие параметры:

L1, L2 — диапазон армирования в двух взаимно перпендикулярных направлениях, отсчитанный от центра элемента;

u — длина окружности зоны армирования согласно рекомендации нормы;

A — общая площадь армирования, которая должна быть равномерно распределена вокруг колонны в пределах зоны армирования, определяемой размерами L1 и L2;

n x ϕ — число стержней и диаметр стержней, рассчитанный по общей площади на базе параметров расчета на продавливание.

Прим.:

Для пункта 6.4.3 Еврокода EN 1992-1-1 возможны три состояния.

На основании пункта 6.4.3(3) расчеты включают эксцентриситет силы. Значения Q и Qadm представлены в таблице в диалоговом окне, а пояснения представляют собой расчетные значения действующих сил и сил сопротивления с учетом эксцентриситета. Эксцентриситет учитывается на основе коэффициента, определенного Еврокодом как коэффициент β в формуле (6.39). RSA в каждый момент времени включает двухосный эксцентриситет. Ввиду этого формула (6.39) расширена и включает две независимые части: Mx/W1x и My/W1y. Qadm зависит от состояния проекта и представляет собой допустимое значение на основе vRd,c, vRd,sили vRd,max.

При vEd > vRd,c и vEd < vRd,max армирование Asw рассчитывается по формуле (6.52). Кроме того, рассчитывается внешний периметр армирования uout на основе требований Еврокода. Предполагается, что максимальный шаг узлов армирования в тангенциальном направлении st равен 2*d. Для каждого периметра арматура одинакова, за исключением ситуаций, когда уравнение A sw,min (6.11) имеет значение. В этом случае r, u и A sw представлены в таблице в диалоговом окне и пояснительной записке.

ri — радиусы периметра;

ui — значения длины периметров;

Армирование Asw по формуле (6.52)

n x φ как указано выше

Следующие значения ​​ для ri ui Asw представляют значения, как показано на рисунке ниже:

Прим.: Для британских норм BS может быть определено несколько зон армирования в зависимости от требований (зоны армирования могут перекрываться). В последовательных зонах распределяется только та часть рассчитанных стержней, которая остается после вычитания стержней, принадлежащих предыдущей зоне.
На уровень выше: Плиты. Продавливание